Nghiên cứu sinh khả dụng in vivo của curcumin giải phóng từ màng bacterial cellu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 NGUYỄN THỊ TUYẾT NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG IN VIVO CỦA CURCUMIN GIẢI PHÓNG TỪ MÀNG BACTERIAL CELLULOSE NẠP THUỐC QUA ĐƯỜNG UỐNG Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Phúc Hưng HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Phúc Hưng, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Em cũng xin bày tỏ lời cảm ơn tới thầy TS.

Nguyễn Xuân Thành, các thầy cô giáo trong khoa Sinh - KTNN cùng các thầy cô tại Trung tâm hỗ trợ nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất, cảm ơn gia đình cùng toàn thể các bạn, những người thân, đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ và khích lệ em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Học viên Nguyễn Thị Tuyết MỤC LỤC MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài. Mục đích nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Cấu trúc của màng Bacterial cellulose. Tính chất lý hóa của màng S – BC. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành màng BC.

Ứng dụng của màng BC. Giới thiệu chung về thuốc. Tính chất hóa lý của curcuminoid. Hoạt tính sinh học.

Hạn chế của curcumin. Sinh khả dụng của curcumin. Chống chỉ định. Thuốc tác dụng kéo dài.

Phương pháp HPLC. Nghiên cứu in vivo. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Vật liệu nghiên cứu. Nguyên liệu và hóa chất. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp bào chế BC-Cur dạng uống.

Xác định lượng thuốc hấp thu vào màng. Thiết kế thí nghiệm. Phương pháp lấy mẫu. Định lượng curcumin trong huyết tương bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ( HPLC).

Phương pháp xử lý thống kê. Các thông số đánh giá SKD in vivo. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Xác định liều thử và liều đối chiếu.

Xây dựng quy trình phân tích curcumin trong huyết tương thỏ. Thẩm định quy trình phân tích curcumin trong huyết tương thỏ. Khảo sát tính tương thích của hệ thống sắc ký. Tính đặc hiệu của phương pháp.

Xác định khoảng tuyến tính của phương pháp định lượng. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng. Xác định độ lặp lại của phương pháp. Xác định độ đúng của phương pháp xây dựng.

Áp dụng quy trình phân tích lượng curcumin trong huyết tương thỏ56 3. Tính các thông số dược động học của BC - Curcumin và Curcumin nguyên chất. 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 75 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT A.

xylinum Acetobacter xylinum BC Bacterial cellulose CNM Cao nấm men Cur Curcumin cs cộng sự ĐHSP Đại học Sư phạm FDA Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ HPLC Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao OD Mật độ quang phổ Nxb Nhà xuất bản TDKD Tác dụng kéo dài. rpm Tốc độ quay 100 vòng/phút DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến năng suất sản xuất màng BC. Khối lượng cơ thể ở các giai đoạn tuổi.

Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp. Nồng độ Curcumin trong huyết tương sau khi uống thuốc thử. Nồng độ Curcumin trong huyết tương sau khi uống thuốc đối chứng. Các thông số dược động học trên thỏ sau khi uống BC – cur và uống curcumin nguyên chất.

Các thông số dược động học sau khi uống BC – cur và uống cur nguyên chất. 59 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cellulose thực vật và BC. Công thức cấu tạo của curcumin.

Dạng hỗ biến ceto-enol của curcumin. Sơ đồ quá trình xử lý màng BC. Sơ đồ quá trình xử lý màng BC. Sơ đồ xử lý mẫu huyết tương trắng.

Sơ đồ xử lý mẫu huyết tương sau khi dùng chế phẩm chứa curcumin37 Hình 2. DTDĐC của đồ thị nồng độ máu. DTDĐC theo quy tắc hình thang. Đồ thị nồng độ máu của 2 chế phẩm A và B.

Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ và diện tích píc chuẩn Curcumin. Đường cong nồng độ thuốc theo thời gian của 2 nhóm thỏ thí nghiệm. Lý do chọn đề tài Curcumin là một chất quý hiếm chỉ có trong củ nghệ vàng, curcumin được y học công nhận có nhiều tác dụng, chống oxy hóa, giải độc và bảo vệ gan, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ngăn chặn tình trạng suy nhược và suy giảm miễn dịch kéo dài. Curcumin giúp cơ thể phòng ngừa và chống ung thư [3].

Curcumin là một chất có triển vọng lớn trong điều trị viêm gan B, C và nhiễm HIV [10,11]. Theo quan điểm của các nhà khoa học, và một con số rất lớn các nghiên cứu cho thấy curcumin có tác dụng tốt cho não, các notron, giảm stress, trầm cảm, trạng thái lo âu. Curcumin ít tan trong nước trong môi trường axit, nên việc hấp thu chất này trong cơ thể rất thấp, đặc biệt khi dùng qua đường uống [26, 46]. Việc nghiên cứu bào chế loại thuốc giải phóng kéo dài giúp duy trì được nồng độ dược chất trong máu trong vùng điều trị.

Giảm được dao động nồng độ thuốc trong máu (tránh hiện tượng đỉnh - đáy) do đó giảm được tác dụng không mong muốn của thuốc. Giảm được số lần dùng thuốc cho người bệnh giảm được nhiều phiền phức tránh quên thuốc, bỏ thuốc, thức dậy giữa đêm để uống thuốc,… Vì vậy, đảm bảo được sự tuân thủ điều trị của người bệnh nhất là với những người bị bệnh mạn tính kinh niên phải điều trị dài ngày (như bệnh cao huyết áp, đái tháo đường,. Nâng cao được sinh khả dụng của thuốc do thuốc được hấp thu đều đặn, triệt để hơn. Trong nhiều trường hợp có thể tập trung được nồng độ thuốc cao tại nơi cần điều trị, phát huy được tối đa tác dụng của thuốc.

Giảm được lượng thuốc dùng cho cả đợt điều trị, do đó tuy giá thành một liều cao hơn nhưng giá thành cho cả liệu trình điều trị lại giảm. Uống là một trong những đường ưa thích nhất và truyền thống để phân phối thuốc. So với đường tiêm hệ thống phân phối thuốc qua đường miệng nó có nhiều lợi thế chính bao gồm an toàn nhất, đơn giản, tiện lợi, 1 bệnh nhân dễ dàng tuân thủ, trong đó tăng hiệu quả của thuốc uống. Nó cũng ngăn chặn nguy cơ lây truyền bệnh, làm giảm chi phí và áp lực cho bệnh nhân [5].

Bacterial cellulose (BC) được tạo thành từ Acetobacter xylinum có cấu trúc hóa học rất giống của cellulose thực vật nhưng có một số tính chất hóa lý đặc biệt như: độ bền cơ học, khả năng thấm hút nước cao, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu,. Vì vậy, BC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, mỹ phẩm, y học,. đáng chú ý nhất trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc. BC đã được sử dụng như trong một vài hệ thống để phân phối thuốc.

Amin et al.[13] đã báo cáo việc sử dụng màng BC làm màng bọc cho Paracetamol bằng cách sử dụng kĩ thuật phun phủ. Kết quả cho thấy màng BC giúp cho thuốc được giải phóng một cách kéo dài làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc. Gần đây, Huang et al. [35] nghiên cứu việc sử dụng màng BC cho việc kiểm soát in vitro của Berberine.

Ngoài thẩm thấu qua da, thí nghiệm kiểm soát sự giải phóng thuốc Berberine qua màng BC còn được thử nghiệm mô phỏng trong dạ dày, ruột. Các kết quả thu được cho thấy rằng thuốc đã được giải phóng với một tốc độ chậm. Rào cản lớn khiến thuốc curcumin chưa được ứng dụng rộng rãi là do curcumin không tan trong nước (độ tan 0,001%), sinh khả dụng thấp. Vì vậy, khi dùng theo đường uống, curcumin hòa tan một phần rất nhỏ vào các dịch thể của ống tiêu hóa, chỉ 7 – 10% curcumin được hấp thụ vào máu, lại bị chuyển hóa nhanh qua gan, làm cho sinh khả dụng thực tế của curcumin chỉ đạt 2-3%.

Với hi vọng về khả năng nạp Curcumin của màng BC và giải phóng Curcumin kéo dài, đồng thời kiểm định lại những kết quả đã đạt được trong nghiên cứu in vitro tôi đã chọn đề tài: 2 “Nghiên cứu sinh khả dụng in vivo của Curcumin giải phóng từ màng bacterial cellulose nạp thuốc qua đường uống”. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sinh khả dụng in vivo của curcumin giải phóng từ hệ Bacterial cellulose nạp thuốc, định hướng sử dụng bào chế hệ trị liệu phóng thích dược chất kéo dài qua đường uống. Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác đinh được liều lượng BC- curcumin, và liều curcumin đối chiếu. - Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng curcumin trong huyết tương bằng máy sắc kí lỏng hiệu năng cao.

- Làm thí nghiệm in vivo trên động vật nghiên cứu là thỏ. + Sử dụng hệ BC nạp thuốc cho động vật nghiên cứu : Cho thỏ uống BC- curcumin nạp curcumin nguyên chất xuất sứ từ Ấn Độ (96%). + Thu thập mẫu máu của thỏ theo thời gian cố định trong 24h sau khi uống BC- curcumin. - Phân tích mẫu máu bằng máy HPLC để xác định sinh khả dụng của thuốc, các thông số dược động học, thời gian giải phóng của thuốc.

Vật liệu và phạm vi nghiên cứu  Vật liệu nghiên cứu: - Màng BC tinh khiết có khả năng giải phóng kéo dài tốt hơn trong in vitro. - Thuốc Curcumin dạng tinh khiết 96% có nguồn gốc từ Ấn Độ.  Phạm vi nghiên cứu: Sinh khả dụng in vivo của curcumin giải phóng từ hệ BC – curcumin định hướng sử dụng bào chế hệ trị liệu phóng thích dược chất kéo dài dùng qua đường uống. 3  Địa điểm nghiên cứu: Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

Viện kiểm nghiệm thuốc trung ương 2 - Quận Thanh Trì - Hà Nội. Phương pháp nghiên cứu - Xác định lượng curcumin hấp thu trong viên BC. - Thiết kế thí nghiệm. - Phương pháp HPLC: Xây dựng phương pháp định lượng.

Thẩm định phương pháp. - Phương pháp tính toán các thông số dược động học và sinh khả dụng.